模型（Mesh）

在Unity3D中使用三維模型，主要依靠Mesh Filter組件載入多邊形表面物體（polygon mesh），然后依靠Mesh Renderer組件將Mesh正確渲染出來。

內(nèi)置基本3D模型

Unity3D內(nèi)置有一些基本幾何體，通過Hierarchy面板上的Create按鈕或者菜單選擇GameObject > 3D Object來創(chuàng)建：

這些內(nèi)置的基本幾何體其實就是引擎自帶的mesh。等同于我們在外部創(chuàng)建一個Cube或Plane模型然后導(dǎo)入Unity使用。這與我們的在Maya中使用預(yù)設(shè)幾何體有本質(zhì)不同。Unity3D的基本幾何體不具備任何調(diào)整參數(shù)選項。

普通3D模型導(dǎo)入Unity3D

由于基本幾何體都非常簡單，Unity3D本身也不提供多邊形編輯工具給我們使用（但可以使用
ProBuilder Advance 插件來進(jìn)行一些多邊形編輯工作），所以很多情況下我們需要其他3D軟件來制作模型，然后再導(dǎo)入到Unity3D中。

雖然U3D現(xiàn)在支持直接導(dǎo)入Maya的.ma文件，但建議大家還是先將模型清理好后導(dǎo)出成.fbx格式，然后再導(dǎo)入到U3D中，這樣比較便于管理。

并不是所有的Maya節(jié)點都能夠被正確導(dǎo)入到Unity3D中，實際上，Unity3D僅支持Polygon Mesh、Joints、空節(jié)點、蒙皮信息、攝影機(jī)、關(guān)鍵幀動畫的導(dǎo)入，而Maya中常用的NURBS表面、Curve曲線、變形器、IK、Constraints等內(nèi)容都不支持。

并且，我還建議大家在導(dǎo)出.fbx之前對Maya文件進(jìn)行一下“清理”工作，檢查好模型的發(fā)現(xiàn)方向，烘焙好關(guān)鍵幀動畫，刪除掉多余無用的節(jié)點，刪除無用的構(gòu)造歷史，同時將模型放在坐標(biāo)原點中心位置，凍結(jié)Transform屬性（歸零）。

Unity3D可以識別單個模型文件中的多個mesh，且Mesh Filter組件僅支持載入單個mesh，所以我們可以用一個文件導(dǎo)出所有游戲所需要用到的mesh，然后在U3D中一一調(diào)用。

因此，為Unity3D制作模型素材的時候，在三維軟件中就搭建好全部模型并不是一個好選擇。因為三維軟件中重復(fù)出現(xiàn)的模型，導(dǎo)入U3D中以后會被識別成不同的mesh，直接載入整個場景會浪費掉很多系統(tǒng)資源。更有效的制作流程是在三維軟件中制作好不同的“小物件”，然后在Unity3D中完成具體場景的搭建工作。

PS：地形、植被等模型可能更適合于利用Unity3D自帶的功能模塊來創(chuàng)建呢！

模型導(dǎo)入的設(shè)置參數(shù)

選擇相應(yīng)的模型Asset，其導(dǎo)入?yún)?shù)會顯示在Inspector面板中。

Model一欄是關(guān)于模型的導(dǎo)入?yún)?shù)，Rig一欄是關(guān)于綁定設(shè)置的導(dǎo)入?yún)?shù)，Animations一欄是關(guān)于動畫數(shù)據(jù)的導(dǎo)入?yún)?shù)。

unity_model_import_02.png

這個模型素材來自： "Unity-chan"Model 1.1

• Scale Factor：導(dǎo)入尺寸縮放（按照實際長度計算）
• Use File Scale是否保留模型本身的縮放屬性
• Mesh Compression：網(wǎng)格數(shù)據(jù)壓縮程度，會一定程度上減少mesh的多邊形面數(shù)
• Read/Write Enabled：是否支持直接修改本文件
• Optimize Mesh：是否精簡mesh的面數(shù)
• Import BlendShapes：是否導(dǎo)入BlendShapes
• Generate Colliders：是否自動創(chuàng)建碰撞體
• Keep Quads：是否保持所有的四邊面（而不自動轉(zhuǎn)換為三角面）
• Weld Vertices：是否自動融合重合的頂點
• Swap UVs：交換UV組（通常模型有多套UV組，且導(dǎo)入后發(fā)現(xiàn)貼圖不正確時勾選）
• Generate Lightmap UVs：是否自動創(chuàng)建用于光照烘焙的UV組
• Normals：如何處理法線方向（Import代表導(dǎo)入模型原來的法線數(shù)據(jù)、Calculate代表用下面的Smoothing Angle參數(shù)來進(jìn)行自動光滑計算、None代表完全無光滑發(fā)現(xiàn)設(shè)置）
• Smoothing Angle：夾角在多少度以上的邊會被自動計算成光滑邊界
• Tangents：切線計算設(shè)置
• Import Materials：是否導(dǎo)入模型材質(zhì)球
• Material Naming：使用什么名稱來命名材質(zhì)球
• Material Search：材質(zhì)球搜索規(guī)則

設(shè)置完畢千萬不要忘記點擊 Apply 按鈕確認(rèn)哦?。?！

關(guān)于比例

在Unity3D中尺寸比例非常重要，因為很多Unity3D操作都依賴于physics物理解算，而物理解算會因為物體的尺寸比例不同而呈現(xiàn)出差異極大的結(jié)果。一個100米高的大石頭和一個1厘米高的小石塊從空中落到地面的行為顯然是很不一樣的。

Unity3D中默認(rèn) 1單位距離 = 1米。

由于Maya中默認(rèn)設(shè)置為 1單位距離 = 1厘米，所以Maya模型導(dǎo)出成.fbx以后再導(dǎo)入Unity3D，要設(shè)置scale為0.01，否則就會變得超級大。

總結(jié)一下導(dǎo)入模型的技術(shù)要求：

• 法線要正確：Unity3D中不可以修改多邊形法線方向，所以如果錯了就必須返回Maya進(jìn)行修改再重新導(dǎo)入；
• 比例要正確：如果按照Maya默認(rèn)1單位=1厘米，那么1米高的物體在Maya中就應(yīng)該高100個單位，同時導(dǎo)入時Scale Factor設(shè)置為0.01；
• Pivot Point要提前設(shè)置好；
• 位移歸零位置要在坐標(biāo)原點（但初始位置不一定要在原點）；
• 不能有構(gòu)造歷史（導(dǎo)出FBX的時候會自動統(tǒng)一清空構(gòu)造歷史，所以不要有任何依賴于構(gòu)造歷史的修改變化）；
• UV都放在(0,1)象限內(nèi)，且保持UV正向（Maya中顯示為藍(lán)色為正向）；
• 單一mesh的UV不要有重疊；
• 只使用smooth bind進(jìn)行綁定；
• 動畫必須全部由動畫曲線關(guān)鍵幀控制；
• 骨骼命名最好提前做好。

綁定（Rig）

Rig一欄下的設(shè)置比較簡單，最重要的是設(shè)置Animation Type：

• Legacy：這種方式比較老式了，不支持Avatar，通過Animation組件來調(diào)用動畫
• Generic：這種方式現(xiàn)在比較常用，對動畫的調(diào)用主要通過Animator組件來完成
• Humanoid：這種方式類似Generic，也是配合Animator使用的，但專門針對人形骨架，可以點擊Configure...按鈕進(jìn)入人形骨架Avatar的詳細(xì)設(shè)定

所謂Avatar，在我認(rèn)為是對于骨骼結(jié)構(gòu)的一種標(biāo)準(zhǔn)化描述方式，用來方便在不同模型之間自由應(yīng)用動畫數(shù)據(jù)。比如Humanoid類型的Avatar，就把人形生物的各關(guān)鍵骨點都標(biāo)準(zhǔn)化為了特定的名稱，這樣不論動畫數(shù)據(jù)是基于怎樣的命名規(guī)范，只要將動畫數(shù)據(jù)fbx文件以及目標(biāo)模型fbx文件都標(biāo)準(zhǔn)化成人形Avatar，就可以自由的將動畫數(shù)據(jù)應(yīng)用在新模型上。

眼尖的同學(xué)應(yīng)該可以發(fā)現(xiàn)，這個概念和Maya中的HumanIK很像。

在下面圖片所示的Mapping面板中，我們可以手動指定各關(guān)鍵骨點所對應(yīng)的場景節(jié)點，甚至還可以對于頭部和手指的細(xì)節(jié)進(jìn)行設(shè)置，非常方便：

unity_model_rig_avatar1.png

Muscles & Settings面板我還沒怎么用過，以后用到了再補(bǔ)充進(jìn)來。

對模型進(jìn)行綁定設(shè)置的基本流程可以總結(jié)如下：

• 對于非常非常簡單的動畫對象，可以選擇Legacy方式進(jìn)行設(shè)置（但我還是不太推薦）
• 對于標(biāo)準(zhǔn)人形對象，選擇Humanoid方式，Avatar Definition可以直接Create From This Model，也就是根據(jù)本模型新建一個Avatar
  • 如果對自動創(chuàng)建的Avatar不滿意，點擊Configure...進(jìn)入Mapping面板自行設(shè)置
  • 如果已經(jīng)設(shè)置過同樣的Avatar，可以在Avatar Definition中選擇Copy From Other Avatar以避免重復(fù)工作
• 對于非標(biāo)準(zhǔn)人形對象，選擇Generic方式，Avatar Definition同上
  • Generic方式還需要指定一個Root Node，也就是“根”節(jié)點，這個節(jié)點是所有動畫的起點，通?？梢灾付ü趋梨湹淖铐敹薺oint，或者骨骼鏈的父物體節(jié)點等等
• **點擊Apply按鈕確認(rèn)?。?！

將設(shè)置好的.fbx資源拖進(jìn)場景中，Inspector中會顯示這個游戲物體的組件

可以看到已經(jīng)附加了一個Animator組件（動畫人），其Avatar參數(shù)已經(jīng)添加好了，但Controller參數(shù)還是空的。這時候模型是不會在場景中播放動畫。

如果之前選擇的是Legacy方式的Rig，游戲物體會被自動附上Animation組件。其中Animation參數(shù)也是空的（因為這個fbx模型本身是不帶動畫的?。?。

初學(xué)者大多會“自作多情”地認(rèn)為，帶動畫的fbx模型導(dǎo)入Unity3D不是應(yīng)該直接就自動播放動畫么？其實并不是這樣的。如果是Legacy方式導(dǎo)入，模型又自帶動畫的話，倒是有可能自動播放，但Legacy和Animation組件目前其實已經(jīng)逐漸被大家拋棄了，而使用Animator的話，不添加Controller是不會有動畫被播放的。

動畫（Animation）

上面所使用的Unity-chan的素材，動畫文件是和模型文件分開的，如果選擇模型.fbx文件打開Animations面板的話，看到的是一片空白：

大家如果也使用這個資源的話，可以在UnityChan > Animations目錄下找到帶動畫的.fbx文件。

我選擇unitychan_WALK00_F.fbx文件來做演示，點擊文件右邊的小箭頭，可以顯示這個.fbx文件的全部內(nèi)容，我們可以看到只有一些貌似面部的mesh，一個Avatar，以及一個WALK00_F文件。

這個.fbx文件實際上只包含動畫數(shù)據(jù)，之所以會有這些mesh出現(xiàn)，是因為這些mesh上的動畫并不是通過骨骼綁定來實現(xiàn)的，而是blendshape或者是直接transform動畫，所以必須保留動畫數(shù)據(jù)所依附的節(jié)點，也就是這些mesh。

而這個WALK00_F文件就是動畫數(shù)據(jù)所存放的文件了（在硬盤上的文件后綴名是.anim）。

有動畫的.fbx文件在Animations面板下是有內(nèi)容的。

unity_model_animation_2.png

• Bake Animation：我沒用過這個選項，應(yīng)該是把IK動畫烘焙成關(guān)鍵幀動畫的意思吧，但不保險，還是在三維軟件中做好所有的烘焙工作吧。

• Anim. Compression：是否精簡壓縮動畫曲線，當(dāng)然選擇Off。

• Clips：這里可以對動畫曲線做切割，點擊+號可以添加一個片段，并給這個片段指定Start幀和End幀，每一個Clip對應(yīng)之前看到的一個動畫文件，默認(rèn)是將整段動畫曲線做成一個大Clip，也就是WALK00_F。我們可以在一個文件中把全部需要的動畫都做進(jìn)去，然后在導(dǎo)入的時候手動分割，我個人比較推薦這種做法。

  要注意的是，手動分割以后的clips文件才會真正出現(xiàn)在硬盤上，前面展開fbx文件看到的那個動畫文件實際上是包含在fbx文件內(nèi)部的，在硬盤上找不到的。

• Loop Time：該片段是否默認(rèn)循環(huán)播放

實際上，從設(shè)定clip的名稱開始，后面的所有設(shè)定都是針對某一個特定clip來做的詳細(xì)參數(shù)，這里不細(xì)說了。

這張圖片中顯示出兩條Warning警告，說明這個模型其實是有一點點小問題的，我檢查了一下，應(yīng)該是有一根Spine骨骼稍微有點歪，不過不影響大局，就不管它了。

在最底下的預(yù)覽框中可以看到，這種單獨導(dǎo)出動畫文件的工作方式真不咋地，由于沒有實體模型，所有動畫文件預(yù)覽時都看不到，點擊播放就看到一張白臉在那里晃來晃去。

解決辦法是用鼠標(biāo)將模型fbx文件拖到這個預(yù)覽窗口中，這樣就替換了原始模型，便可以看到該段動畫clip在正確的模型上優(yōu)雅地播放了。

Animator Controller （動畫人控制器）

下面我們來讓這個模型能夠動起來。

unity_animation_1.png

如果使用老式的Animation組件，只需要將動畫片段clip拖到到Animation欄中，這段clip相當(dāng)于“當(dāng)前動畫片段”，會自動在game object被載入時自動開始播放了，如果設(shè)置了loop，那么就會不斷循環(huán)。
在Animations一欄中，可以添加任意多個clips，這些clips則是“后備動畫片段”，未來可以通過腳本來調(diào)用他們進(jìn)行播放。

老式Animation組件的問題在于，游戲中動畫片段之間的切換是非常頻繁且復(fù)雜的，使用這種方式的話，所有的動畫切換都要通過腳本來實現(xiàn)，變成了程序員的負(fù)擔(dān)。所以那些編寫游戲引擎的程序員們當(dāng)然就要想辦法把這份工作甩給美工去做咯，于是就開發(fā)了后面的Animator系統(tǒng)，把動畫片段的切換邏輯設(shè)計給“可視化”。

unity_animator_1.png

新式的Animator組件需要調(diào)用一個Controller，我們可以在Assets中新建一個，暫且起名叫AC吧。

將這個AC拖到Animator組件的Controller一欄中，然后雙擊這個AC文件打開Animator面板。

這個面板現(xiàn)在空空蕩蕩的就3個類似按鈕的東西，我們可以拖動這些“按鈕”來隨意布局。

unity_animator_controller_1.png

把動畫文件拖到這個面板上，可以看到動畫clip變成了一個較大的橘色長條，然后從Entry長條中延伸出一個箭頭指向這個新加入的clip長條。

unity_animator_controller_2.png

unity_animator_controller_3.png

實際上，Animator Controller是一個“狀態(tài)機(jī)”（關(guān)于狀態(tài)機(jī)的解釋可以看這里），而Animator面板則將這個狀態(tài)機(jī)的設(shè)計工作“可視化”了。我們后面會學(xué)習(xí)到的PlayMaker也是一個基于狀態(tài)機(jī)的交互設(shè)計插件。

這些不同顏色的“長條”代表不同的“狀態(tài)”，“箭頭”則代表狀態(tài)可以從一端變化到另一端。所以上面這樣圖可以這樣解釋：當(dāng)該物體“進(jìn)入”場景時，物體動畫狀態(tài)變?yōu)?code>WALK00_F，也就是“一經(jīng)載入，模型播放WALK00_F動畫”的意思。

點擊WALK00_F，我們可以看到與在Project面板中點擊WALK00_F動畫片段文件時不同的Inspector面板顯示內(nèi)容：

unity_animator_controller_4.png

在這里我們可以設(shè)置這個“動畫狀態(tài)”下播放哪個動畫片段（Motion），用什么速度（Speed）來播放，要不要把動畫倒放（Mirror）等等。

在Project面板中點擊WALK00_F動畫片段文件時Inspector面板顯示的內(nèi)容是這樣的：

顯示成灰色是因為我點擊的是fbx文件中包含的clip，所以不可編輯，我們可以Ctrl+D將其復(fù)制成單獨的clip文件，然后再修改。

如何使用Animator Controller設(shè)計動畫切換邏輯，可以閱讀《設(shè)計角色動畫切換邏輯》（未完成）一文中的詳細(xì)介紹。